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ISSN: 0328-0446
Electroneurobiología
vol. 13 (3), pp. 267-282, 2005
Keywords: electroencefalograma de reptiles y mamíferos vigiles activos neuroactividad sincronización desincronización sincronía palio cerebral enfriamiento fases del dormir tranquilo dormir de ondas
lentas vigilia desconexión sensitiva del entorno desaferentización cortical actividad neuroeléctrica ondas delta bandas elevación temperatura corporal deslizamiento potencia EEG fetos neonatos y embriones en
huevos de gallina variaciones electroencefalográficas lacértidos ritmo respiratorio regulación neural cardiovascular colinérgicos adrenérgicos potenciales evocados muerte cerebral individuos murientes registro
plano regeneración del telencéfalo potencial regenerador proliferación glía radial células gliales y neuronas reproducción en adultos regeneración neuronal neurogénesis adulta neurogénesis embrionaria refuncionalización postlesional postlesión serpientes agámidos quelonios tortuga epéndimo ventricular migración tangencial bulbos olfatorios corriente rostral migratoria canales K(ATP) adenosina GABA glutamato
dopamina coma reversible daño cerebral anóxico anoxia Anolis carolinensis Trachemys Chrysemys Carassius Rana anuros sinápsidos primates homeostasis iónica órgano cerebral cerebro transición anamniota
amniota preamniota cuerpo estriado información sensorial tálamo arco sensoriomotor tálamo-estriatal tálamo-córtico-estriatal tálamocorticales cargas emocionales específicas emoción sensibilidad protopática
áreas sensoriales lateralización reptilomorfos zurdos diestros asimetría dominancia mamíferos aves anfibios cefalópodo estimulación ambiental longevidad reptiliana reoxigenación retardo de la senescencia pospuesta crecimiento velocísimo longevidad específica cefalópodos mutaciones pleiotropía antagónica mortalidad al azar de crías de serpiente crecimiento adulto continuo
Electroencefalograma y cerebro en reptiles
M. Crocco
Fragmentos
de la Sección 6 del Cap. 2,
"Perspectiva de conjunto y recientes desarrollos en herpetología",
en Juan Carlos Troiano y Mario Crocco, coordinadores,
Biomedicina de reptiles: síntesis bio-sanitaria de su cuidado, manejo, conservación
y enfermedades, en preparación.
Correspondencia / Contact: Postmaster [-at–] neurobiol.cyt.edu.ar
E l e c t r o n e u r o b i o l o g í a vol. 13 (3), pp. 267-282, 2005; URL
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Introducción, por Mariela Szirko: El electroencefalograma de los reptiles
invierte una relación básica en el electroencefalograma de los mamíferos:
con frecuencia el de los reptiles pasa a presentar sincronías cuando están
despiertos y a desincronizarse cuando están dormidos, mientras que en
mamíferos es al revés. Así, pues, esta sincronización del electroencefalograma reptil no concurre con la desconexión sensitiva del entorno, funcionalmente equivalente a desaferentización cortical, que encontramos en el
sueño mamífero. Además, el electroencefalograma reptiliano es pródigo en
otros rasgos que entre los animales dotados de palio cerebral son peculiares, como su continuidad en el enfriamiento. Tales observaciones de electroencefalografía comparada conmueven difundidas nociones referidas al
sentido funcional de los cambios observados en el electroencefalograma
humano. Para contextuar estos señalamientos, aquí se reproducen también algunos parágrafos previos y subsiguientes referidos al cerebro reptil
y su conducta. Este breve fragmento (sólo texto, sin figuras) del citado libro en preparación se anticipa en la forma de un artículo de Electroneurobiología debido a la escasez y la necesidad de sinopsis sobre el tema, al
par que brinda un anticipo del libro en preparación.
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Sumario:
Capítulo 2, Sección 6: el órgano cerebral
6.1 Elementos conservados
6.2 El cerebro reptil puede regenerarse
6.3 El cerebro reptil continúa reproduciendo y añadiendo neuronas toda la
vida
6.4 La migración de las nuevas neuronas en adultos es dirigida por medios
empleados en el embrión
6.5 El cerebro reptil se defiende singularmente de la anoxia
6.6 Particularidades anatómicas del cerebro reptil
6.7 La corteza cerebral
6.8 El electroencefalograma en reptiles
6.9 Lateralización de la conducta
6.10 La longevidad reptiliana
6 - EL ÓRGANO CEREBRAL
6.1 Elementos conservados. Tales entradas sensoriales sirven a un órgano cerebral bastante especial. Lo que no significa que no sea conservador: preamniotas y amniotas comparten numerosos caracteres como la organización del cerebelo, de los ganglios basales (Smeets, Marín y González,
2000; Dávila et al., 2002), del complejo amigdalino (Edwards, Kriegsfeld y
Crews, 2004) y estriatal (Martínez Marcos et al., 2005) y de las conexiones
telencefálico-hipotalámicas (Moreno y González, 2005) y posiblemente los
mecanismos de definición de áreas citoarquitectónicas (Trujillo, Alonso y
Damas, 2004). Y la conservación es por supuesto aun mayor en los niveles
subcelulares (Starke-Peterkovic et al., 2005). Pero cada clase de vertebrados
tiene sus especialidades.
6.2 El cerebro reptil puede regenerarse. Por una parte, los reptiles
son los únicos amniotas cuyo tejido cerebral es capaz de regenerarse
espontáneamente; con más funcionalidad, incluso, que aquella con la que
algunos reptiles regeneran el apéndice caudal. En aves y mamíferos, las neuronas se reproducen tan parsimoniosamente que obtener completa evidencia
de ello resultó complicado. En "anfibios" y peces, la reproducción neuronal es
más tangible. En reptiles, las áreas colindantes con una lesión destructiva del
tejido cerebral incrementan sus mitosis y, en unos siete u ocho meses en lagartos adultos (Romero-Alemán et al., 2004), alcanzan la restauración estructural con un renovado marco de glía y la generación de nuevas neuronas
y células gliales. Los saurios adultos y posiblemente también otros reptiles
son así capaces de regenerar grandes porciones de su telencéfalo después de una lesión experimental. Ello denota un enorme potencial regenerador.
Cabe señalar que, pese a ese potencial, la refuncionalización completa no
siempre se logra. Ello es particularmente notorio en los nervios ópticos,
que constituyen porciones evaginadas del cerebro vertebrado. Tanto en es-
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camados como en testudines se han observado respuestas heterogéneas
(Dunlop et al., 2004): en algunas serpientes y lacértidos la regeneración fue
lenta pero se obtuvieron respuestas visuales, en agámidos la regeneración
fue veloz pero las proyecciones a los centros visuales no fueron tópicas, en
geckos los resultados fueron limitados y en la tortuga Chelodina oblonga han
sido negativos.
6.3 El cerebro reptil continúa reproduciendo y añadiendo neuronas toda la vida. Un rasgo de mucho interés es que el cerebro de los
reptiles continúa produciendo grandes cantidades de neuronas a lo largo de
toda la vida. La evidencia acumulada en las últimas décadas ha sido revista
por Font et al. (2001) y demuestra que todos los reptiles examinados hasta
ahora continuan produciendo neuronas a un ritmo elevado en numerosas regiones del cerebro adulto. Esta neurogénesis adulta ha sido descripta en
los bulbos olfatorios, telencéfalo rostral, áreas corticales, septum, estriado,
cresta ventricular dorsal anterior, núcleo esférico y cerebelo. La intensidad
de la proliferación varía mucho entre distintas áreas cerebrales y existen
también importantes diferencias entre especies en cuanto a la tasa de producción de nuevas neuronas en las áreas que presentan neurogénesis adulta. Radmilovich, Fernández y Trujillo Cenoz (2003) hallaron en quelonios que
la neurogénesis, postnatal pero no adulta sino juvenil, en cerebro y médula
espinal se eleva en ambientes de temperatura más elevada. Resultados preliminares (Enrique Font, com. pers.) sugieren la existencia de variación estacional en la neurogénesis adulta.
6.4 La migración de las nuevas neuronas en adultos es dirigida
por medios empleados en el embrión. La neurogénesis adulta y la
regeneración neuronal aprovechan los mismos mecanismos presentes
durante la neurogénesis embrionaria (Font et al., 2001). Estos definen
regiones citoarquitectónicas y fronteras de la expresión genética (para mesencéfalo cf. Trujillo, Alonso y Damas, 2004). Las nuevas neuronas nacen en
el epéndimo que bordea los ventrículos y migran radialmente por el parénquima cerebral siguiendo procesos (prolongaciones) de las células de la glía
radial. Las observaciones indican que las células de la glía radial también
actúan como células madre (“stem cells”) para la neurogénesis adulta y la
regeneración. Una vez que las nuevas neuronas llegan a sus lugares de destino, extienden axones que alcanzan las áreas de proyección apropiadas.
También se ha observado la migración tangencial de nuevas neuronas,
que se desplazan en paralelo al epéndimo ventricular. La mayoría de estas
neuronas que migran tangencialmente parecen destinadas a los bulbos olfatorios y forman, pues, parte de un sistema similar a la corriente rostral migratoria de los mamíferos. La proliferación y reclutamiento de neuronas nuevas parece resultar en el continuo crecimiento de la mayoría de las áreas que
exhiben neurogénesis adulta. Se desconoce cuáles son las consecuencias
funcionales de esta continua continua generación e integración de nuevas
neuronas en los circuitos preexistentes.
6.5 El cerebro reptil se defiende singularmente de la anoxia.
Las defensas reptilianas para contraponerse al daño cerebral anóxico han sido especialmente estudiadas en quelonios acuáticos (Trachemys y Chryse-
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mys); debido precisamente a su singular resistencia, en algunos laboratorios
el cerebro junto a los ojos de las tortugas de agua dulce son habitualmente
removidos y mantenidos vivos como preparación in vitro durante varios días.
Estos quelonios, dependiendo de la temperatura, pueden sobrevivir a días y
meses de anoxia (Lutz y Milton, 2004; Nilsson y Lutz, 2004; Lutz y Nilsson,
2004). Empero lo hacen taponando ciertas conductancias iónicas y activando
los canales K(ATP) mientras liberan cantidades suplementarias de adenosina
y luego, progresivamente, de GABA. Generan así una reducción drástica
de la actividad neuroeléctrica cerebral, manteniendo mínima actividad
eléctrica, ocasional y periódica, así como una liberación progresiva de GABA
y una liberación continua de glutamato y dopamina: la adenosina y el GABA
modulan la liberación de glutamato. Con este régimen los reptiles ingresan
en coma reversible; en ello no proceden como algunas carpas (Carassius
carassius), que permanecen activas porque sólo suprimen funciones cerebrales seleccionadas mientras evitan autoenvenenarse con lactato (lo que logran
gracias a producir anaeróbicamente cierto metabolito). Por ambas vías se logra evitar la caída irreversible de los niveles cerebrales de ATP ante la falta
de oxígeno, de modo que el único factor que limita la supervivencia en
anoxia en las tres especies es el agotamiento final de las reservas corporales
de glucógeno. En contraste con estos animales, Rana adopta la estrategia de
retardar tanto la caída, inducida por la anoxia, de los niveles de ATP cuanto
la pérdida de la homeostasis iónica, de modo que el órgano cerebral continúa
activo y puede ser salvado si la anoxia se limita a unas pocas horas solamente (Lutz y Nilsson, 2004). Esta estrategia de los anuros, tan diferente a la de los reptiles estudiados, es similar a la de los mamíferos,
aunque en anuros logra desplegarse en un marco temporal mucho más dilatado.
6.6 Particularidades anatómicas del cerebro reptil. Por otra parte,
junto a la persistencia de estas capacidades preamniotas, las secciones cerebrales del más alto nivel integrador, que forman el cerebro anterior o telencéfalo, se modificaron profundamente con la transición anamniotaamniota. Una de las principales tendencias evolutivas consiste en el progresivo compromiso de los córtices en el procesamiento de la información
sensorial conducida a través del talámo a los ganglios basales de los tetrápodos.
En efecto, grandes diferencias existen entre "anfibios" y amniotas en cuanto
a las destinaciones telencefálicas de las entradas sensoriales que se han comentado. En "anfibios" existe un palio cerebral que, aun faltándole estructura cortical propiamente dicha, erige una rudimentaria representación de
sus funciones en el cuerpo estriado; pero la información sensorial llega al estriado mayoritariamente desde el tálamo. En lo esencial, pues, el nivel más
superior del arco sensoriomotor en "anfibios" es tálamo-estriatal; el
palio apenas puede integrar modulativamente unas pocas entradas. No obstante, es posible distinguir tres destinaciones paliales: palio lateral para las
entradas olfatorias, palio medial para las entradas visuales y multisensoriales, y subpalio lateral para las entradas visual, octavolateral y somatosensoria.
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En cambio, en reptiles, núcleos tálamicos específicos sensoriales proyectan su información a la corteza dorsal y la eminencia dorsal ventricular
(comentada luego), pero también a los componentes estriatales. Así,
por ejemplo, se ha hallado en algunas especies como Anolis carolinensis que
los ganglios basales cumplen roles cruciales para la expresión agresiva de territorialdad (cf. Greenberg, 2003), función que se hallaría parcialmente conservada en el taxón paralelo de los sinápsidos (primates: cf. Baxter, 2003).
En lo esencial, en reptiles el nivel más superior del arco sensoriomotor
es tálamo-córtico-estriatal; el palio puede integrar modulativamente muchas entradas sensoriales, a menudo iterando en paralelo el procesamiento
brindado en el tálamo a las mismas.
La principal similitud en las conexiones tálamocorticales de reptiles y
mamíferos es una estructura topográfica tal que las regiones corticales mediales se conectan con los núcleos talámicos mediales, mientras las regiones
corticales laterales se conectan con los núcleos talámicos laterales (Zhu et
al., 2005). Las principales diferencias entre el tálamo dorsal de reptiles y
de mamíferos son la ausencia en reptiles de eferentes telencefálicos recíprocos con el tálamo dorsal, es decir re-entrantes, y la carencia de neuronas
microcircuitales, o sea, con circuitos locales, con la excepción del complejo
geniculado dorsal en quelonios; y su presencia en mamíferos; un núcleo reticular talámico está presente en ambos.
Pero este procesamiento talámico parece especializarse en integrar la producción de cargas emocionales específicas y sensibilidad protopática, mientras el procesamiento cortical añade con exclusividad entonaciones motivacionalmente más neutras. Para ello, el cerebro anterior de reptiles y sinápsidos forma la superficie dorsal de sus hemisferios cerebrales con un
palio histo-, cito- y quimioarquitectónicamente desarrollado, subdividido en tres segmentos mayores (otros prefieren segmentarlo en cuatro:
cortex medial, dorso-medial, dorsal y lateral):
•
un córtex olfatorio, lateral;
•
un córtex topográficamente límbico o marginal que forma la “pared”
dorsomedial del hemisferio; y
•
un córtex intermediario que en mamíferos se compone enteramente de
isocórtex, pero en reptiles (y aves) consiste por lo menos de parte del córtex dorsal (en aves el Wulst o hiperstriatum) y una amplia protrusión intraventricular, la eminencia dorsal ventricular; una importante función de
ambos consiste en representar en el cuerpo estriado el mapa de las funciones corticales y el resultado de sus procesos. (En aves, toda la “pared” lateral completa del hemisferio forma parte de esta eminencia intraventricular).
Es de notar que en cuanto al cerebro y el resto del sistema nervioso central
existen importantes diferencias entre reptiles hembras y reptiles machos, tanto anatómicas como metabólicas y de respuesta hormonal o funcional (Godwin y Crews, 1997).
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6.7 La corteza cerebral. Tanto en los dinosaurios vivientes (aves) y demás reptiles, cuanto en los sinápsidos vivientes (mamíferos), el segmento
palial intermediario recibe proyecciones sensoriales del tálamo y contiene
áreas sensoriales que procesan específicamente las entradas de una
sola modalidad. Pero en reptiles toda la arquitectonía palial despliega
tres capas con frecuencia bastante entreveradas pero dilucidables al ojo
experto (Jakob 1911, 1941; cf. Supèr y Uylings, 2001), mientras que en los
actuales sinápsidos los dos segmentos de palio tricapa o allocórtex– a saber,
el córtex prepiriforme y el asta de Ammón o hipocampo – se hallan separados por un palio de seis capas mucho más extenso. Este, llamado isocórtex por su arquitectura o neocórtex por su aparición reciente, puede sin
embargo hallarse como primordio en reptiles (Jakob, 1940, 1945). En
cuanto a las cortezas filogenéticamente anteriores al neocórtex, en reptiles
la corteza medial se ha revelado cumpliendo funciones similares a las del hipocampo (paleocórtex) de mamíferos y aves, no sólo en relación a las funciones de localización espacial sino también en relación a procesos de
aprendizaje (López et al., 2003). Las diferencias mayores entre los segmentos paliales intermediarios de los amniotas se refieren a los sistemas motores (cf. ten Donkelaar 1999) y, con respecto al allocórtex dorsal,
que es el segmento palial reptil más parecido al isocórtex mamífero, la principal diferencia estructural es la carencia de ciertos tipos de neuronas evolutivamente adquiridas en las capas granulares y supragranulares del isocórtex
de los mamíferos. Dicho más precisamente, el palio tricapa reptiliano carece de varios tipos celulares característicos de las capas II-IV del
palio mamífero de seis capas, pero posee los principales tipos celulares
característicos de las capas V-VI del isocortex mamífero (Jakob, 1940, 1945;
Reiner 1991, 1993).
6.8 El electroencefalograma en reptiles. Cuando el núcleo corporal
se enfría unos pocos grados por debajo de sus temperaturas habituales,
aves y mamíferos mueren porque las reacciones respiratorias celulares se
tornan insuficientes para sus elevados requisitos metabólicos (“asfixia”) – y
sus electroencefalogramas se tornan planos. Los reptiles, en cambio,
pueden continuar viviendo aun enfriados mucho más por debajo de sus
temperaturas corporales óptimas. En ese caso el electroencefalograma
pierde amplitud, pero continúa.
Los potenciales evocados por un destello luminoso también siguen ocurriendo en el cerebro reptil enfriado, pero mucho más lentamente; su pico
se registra, a 35 ºC, unos 30 milisegundos después del destello, pero a 5 ºC
recién aparece más de 150 milisegundos después (De Vera, González y Rial,
1994). La amplitud del electroencefalograma puede reducirse unas
ocho veces cuando el reptil pasa de 37 ºC a 5 ºC, de modo que los dos
tercios centrales de las excursiones electroencefalográficas pasan de comprender 40 microvoltios a comprender sólo 5 microvoltios. Varían casi en paralelo. A ojo de buen cubero, uno ajusta la presentación del registro según la
temperatura del lugar: con un aparato portátil en días fríos a 5 ºC lo ajusta
para distinguir bien amplitudes de 5 microvoltios; en un laboratorio a 20 ºC
lo ajusta para distinguir bien amplitudes de 20 microvoltios y trabajando a
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37 ºC lo ajusta para observar excursiones de 40 microvoltios lo más cómodamente posible.
Esas excursiones del potencial electroencefalográfico pueden sumarse o sincronizarse, pero en esto los reptiles contrastan agudamente con los
mamíferos. Al dormir llamado “dormir tranquilo” o “dormir de ondas lentas”
corresponden, electroencefalográficamente, ondas lentas. Estas ondas en
endotermos (mamíferos y aves) abarcan gran amplitud, con excursiones entre 70 y 370 microvoltios o más. La amplitud de estas oscilaciones deriva de
que se trata de potenciales sumados temporoespacialmente, es decir sincronizados; sabido es que a la sincronización electroencefalográfica se le atribuía ser propia del dormir, mientras que el estado de vigilia se lo suponía caracterizado por oscilaciones que no se sincronizan lo suficiente para formar
ondas de mayor amplitud (ver Introducción). En tal escenario, entre los
numerosos prejuicios humanos que afectaron a los reptiles estaba la creencia
de que estos animales no tenían actividad neuroeléctrica de ondas lentas.
Esta se suponía propia del córtex cerebral; y los reptiles, cuyo telencéfalo y
neocórtex son muy reducidos, no debían presentar electroencefalograma de
ondas lentas – afirmación que a veces aún se encuentra en algunos textos.
González y Rial se atrevieron a informar de su hallazgo en 1977, seguidos de
Karmanova (1982) y varios más. Además de contradecir prejuicios, lo importante de estos descubrimientos fue que los reptiles examinados se encontraban despiertos y activos, lo que significa que la vigilia reptiliana se caracteriza electroencefalográficamente por la sumación de
potenciales que denominamos sincronización. Esta no es una situación
constante, ya que se halla irregularmente interrumpida por periodos de menor amplitud (“actividad desincronizada”), pero ocupa la mayoría del electroencefalograma de vigilia. En otras palabras, las ondas delta de 0,5 a 4 ciclos por segundo (Hz) y especialmente su banda central de 1 a 2,5 Hz son
propias de los reptiles despiertos y de nuestro dormir profundo.
En reptiles, al igual que en otros ectotermos y en mamíferos y aves muy inmaduros (fetos y neonatos de mamíferos y embriones en huevos de gallina)
la activación cortical siempre se acompaña de aumentos en la amplitud de
las excursiones electroencefalográficas. Muchos autores han encontrado que
esta amplitud del electroencefalograma en reptiles disminuye con la
reducción de actividad, siendo máxima en la vigilia alerta y mínima en el
reposo, especialmente nocturno (De Vera et al., 2005; Huitrón-Reséndiz et
al., 1997; Hartse y Rechtschaffen, 1982; Luttges y Gamow, 1970; Tauber et
al., 1968). Ello, que tanto contrasta con lo observado en mamíferos, es bien
conocido de "anfibios" y “peces” (Enger, 1957; Schad y Weiler, 1959; Barthelémy 1975, etc.). No obstante esta sincronización no concurre con la
desconexión sensitiva del entorno, funcionalmente equivalente a desaferentización cortical, que encontramos en el sueño mamífero – caracterizado
en su mayor parte por dichas “ondas lentas”.
Por cuanto la sumación en ondas lentas no es una condición constante de
la vigilia reptiliana, no se puede simplemente suponer que la actividad a baja
temperatura corporal exija sincronizar las oscilaciones sumándolas, de modo
que sea debido a ello que el electroencefalograma vigil de los reptiles pre-
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sente las ondas lentas que en endotermos, en cambio, son propias de una de
las “fases” del dormir. Pero ello puede explicar por qué antes, explorando
reptiles durmientes y en consecuencia posiblemente demasiado fríos o mal
termorregulados, no se habían encontrado las ondas lentas “propias del sueño” – concordando con el mencionado prejuicio. Las “ondas del sueño”
había que buscarlas en reptiles bien activos, lo que requiere una tecnología que en los comienzos de la electroencefalografía herpetológica no se
disponía.
En reptiles vigiles y activos también se han descripto (Strejcková y Servít,
1973; De Vera, González y Rial, 1994) los llamados husos o “spindles” que
podrían reflejar actividad cortical modulatoria de las aferencias talámicas, a
veces precedidas por los llamados “complejos K”, grandes espigas que han
sido consideradas potenciales evocados de mucha amplitud. La frecuencia pico de los husos también depende de la temperatura (De Vera, González y
Rial, 1994), pasando de frecuencias bajas a altas a medida que la
temperatura corporal aumenta.
Es sabido que no se conocen diferencias entre los electroencefalogramas de
humanos y otros mamíferos, reptiles, "anfibios" o "peces", aparte de la amplitud (Bullock, 2003). Siendo la amplitud similar, la mera observación del
electroencefalograma no permite distinguir a qué clase de vertebrado pertenece; mucho menos, precisar la especie. El electroencefalograma de los reptiles exhibe la misma variedad de frecuencias que el de los mamíferos, pero
la mayor parte de su potencia se concentra en las frecuencias bajas. En efecto, no es infrecuente hallar más de los dos tercios de la potencia electroencefalográfica constituyendo la banda de ondas delta, de 0,5 a 4 ciclos por segundo (Hz), y menos de un tercio repartido en todas las restantes bandas
exploradas hasta alrededor de 70 Hz. Estas bandas en consecuencia sostienen sus oscilaciones con una energía (amplitud) muchísimo menor. Este perfil se acusa más en las bajas temperatura, de modo que la elevación de la
temperatura corporal conlleva un deslizamiento de la potencia, que
proporcionalmente se distribuye un poco más sobre las frecuencias más altas.
Buena parte de esa neuroactividad es ajena a la determinación de entonaciones subjetivas en un psiquismo circunstanciado al cerebro en cuestión.
Refleja actividad nerviosa central y autonómica, y en particular De Vera et
al. (2005) evidenciaron que parte del curso de las variaciones electroencefalográficas en lacértidos son determinadas por las oscilaciones de potencia que generan el ritmo respiratorio, cuya producción durante el desarrollo, a su vez, probablemente ha sido altamente conservada
durante la filogenia (Hedrick, 2005). Asimismo, reflejan sólo un sector de
la regulación neural cardiovascular (De Vera y González, 1997, 1999).
Esta regulación neural ha sido descripta como respuesta integrada a la interacción continua de reflejos inhibitorios y excitatorios que forman un sistema
dinámico retroalimentado por las oscilaciones hemodinámicas y sus ciclos.
En reptiles, tal regulación neural cardiovascular presenta ciertas características especiales. Contrariamente a lo observado en el empleo de receptores
colinérgicos por los mamíferos, en lagartos los sistemas receptores α1-
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Crocco: Electroencefalograma y cerebro en reptiles
adrenérgicos centrales parecen no hallarse involucrados en la transmisión
química sináptica reflejada en el electroencefalograma, mientras que el electroencefalograma reptil sería extraordinariamente dependiente de la transmisión química sináptica en el nivel de los receptores centrales βadrenérgicos (De Vera, González y Pereda, 2000).
En cuanto a los fenómenos electroencefalográficos que en Trachemys y
Chrysemys acompañan al coma reversible con el que toleran la falta de oxígeno por días y hasta por meses (vide supra), la secuencia informada por
Lutz y Milton (2004) es la siguiente. En los primeros cien minutos de respirar
N2, la amplitud del electroencefalograma se reduce progresivamente. Predomina la actividad de ondas lentas (3–12 Hz) y baja amplitud; el espectro
de la potencia electroencefalográfica total disminuye sobre todas las frecuencias, hasta estabilizarse alrededor de un ordern de magnitud más bajo que
en normoxia. Durante este período, aparecen erupciones de unos 3 segundos, de ondas lentas (3–8 Hz), rítmicas y de voltaje elevado para el escenario descripto (24 µV), similares a las ondas theta asociadas en mamíferos y
aves con el dormir de ondas lentas. Tal sincronización podría relacionarse,
piensan Lutz y Milton, con un apagamiento coordinado de algunas funciones
neuroeléctricas. Luego, durante el estado basal anóxico subsiguiente, la actividad eléctrica se reduce grandemente, la amplitud electroencefalográfica
pasa a rondar un 20% del nivel normóxico y la potencia total permanece en
el 10% de la normal. Correspondiendo a la continuación de la actividad eléctrica en ese bajo nivel, las bombas iónicas, aunque deprimidas, permanecen
activas. Pero esta actividad deprimida es interrumpida periódicamente (0.5–
2 min–1) por emisiones breves (2–15 s) de actividad de frequencia mezclada,
emisiones que los investigadores citados consideran necesarias para alguna
función (como mantener la integridad circuital o monitorear su estado). Algo
similar a estas observaciones de Lutz y Milton se observa en las tres clases amniotas cuando el registro se efectúa sobre individuos murientes, donde el registro ya prácticamente plano también se ve interrumpido
por similares episodios mientras el proceso irreversible progresa. La continua
liberación y recaptación de neurotransmisores tales como el glutamato y la
dopamina podría ser determinantes de esta actividad. Se observa un completo recobro del electroencefalograma (Fernandes et al., 1997) y de las
amplitudes de los potenciales evocados dentro de las dos horas de reoxigenación.
6.9 Lateralización de la conducta. Los reptiles pueden ser zurdos
o diestros para diversas conductas, y una u otra lateralización puede ser
dominante según la especie o la población considerada. Buen ejemplo es el
lagarto agámido Ctenophorus ornatus, que para responder predatoriamente
a las presas presenta marcada lateralización, por lo común del ojo derecho
(hemisferio cerebral izquierdo: Robins et al., 2005). También “peces”, "anfibios", aves y mamíferos exhiben diversas formas y grados de lateralización
de la función cerebral, esencialmente motora. Esta lateralización se hereda y selecciona como rasgo dominante determinado por asimetrías funcionales entre los lados izquierdo y derecho del cerebro, de modo que la
mayoría de los individuos en una población o en toda la especie se
caracterizan por una peculiar asimetría neurológica, en vez de ser
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ambidextros o presentar dominancia del lado opuesto. Esta preferencia heredada por la mayor frecuencia de respuesta con un lado del cuerpo,
antes que con el otro, se refiere tanto a las conductas iniciadas por el organismo dentro de largas secuencias autosostenidas cuanto a las respuestas a
estímulos inmediatamente precedentes (Rogers, 2002); en aves hay estudios de su presencia en embriones antes de eclosionar (p.e. Andrew, 1988;
Vallortigara, 2000; Bobbo et al., 2002). Existen tipos de lateralización sorprendentemente similares entre mamíferos, aves y demás reptiles, "anfibios"
(Malashichev y Wassersug, 2004) y “peces”.
Pese a su ubicuidad entre los vertebrados, para nada todas las formas de lateralización se desarrollan solamente – ni siquiera principalmente – siguiendo determinaciones genéticas. Se han reconocido claras y potentes influencias de la estimulación ambiental sobre el desarrollo de algunos
tipos de lateralización, a las que la investigación ha prestado especial
atención especialmente en aves y recientemente en agámidos. Las observaciones abonan la idea de que la fortaleza o consolidación y la dirección
que adquiere una lateralización genéticamente determinada dependen de la experiencia (Robins et al., 2005).
6.10 La longevidad reptiliana. En tortugas existen argumentos que
abonan la conjetura de que los mencionados procesos que protegen el
cerebro de los quelonios contra la anoxia y subsecuente reoxigenación, conservando cuidadosamente la función de los canales iónicos,
también podrían contribuir a la longevidad, ya que muchos de esos procesos se asocian con la neurodegeneración relacionada a la edad (Lutz, Prentice y Milton, 2003). El cerebro quelonio en anoxia controla la toxicidad de
los neurotransmisores excitatorios balanceando las liberaciones de dopamina
y de glutamato y los mecanismos de recaptación que aún permanecen activos; fortaleciendo el tono inhibitorio con un sostenido aumento del GABA extracelular y de la densidad de sus receptores; y empleando otros mecanismos contra la formación de oxidantes y contra su acción, mecanismos que
vemos activarse selectivamente durante la anoxia y el recobro desde la
misma.
En términos más generales, débese señalar que muchos reptiles viven extensamente y parecen presentar un peculiar retardo de la senescencia.
En sí mismo ello es imperfectamente conocido porque, aparte de las compilaciones de tiempo de cautiverio, la senescencia suele resultar descripta en
términos de mortalidad y no como cambios de capacidades relacionados con
la edad; la investigación herpetológica, en materia de compilar mortalidades
por cohortes etarias e identificar diferencias de las poblaciones en edad, tiene aún muchísima tarea por hacer. Pero la duración intrínseca media de la
vida es un rasgo evolutivamente determinado y las longevidades específicas para cada especie resultan con frecuencia de regímenes de selección impuestos por el ambiente. Es conocido que la selección de medios para protegerse de la predación, como venenos o ponzoñas, es importante en la evolución de la senescencia (Blanco y Sherman, 2005). En este
aspecto, la longevidad de muchos reptiles contrasta con las de otros grupos
zoológicos de tamaño también mediano a muy grande, como los cefalópo-
276
Crocco: Electroencefalograma y cerebro en reptiles
dos, que precisamente seleccionaron crecimientos velocísimos y exigüísima longevidad.
En tales circunstancias, la terminación de la vida es un medio de ajustar la
depuración poblacional que, a su vez, puede establecer la aparición de senescencias específicas en término de resistencia a la acumulación de mutaciones o tardíos efectos colaterales nocivos (pleiotropía antagónica) de genes
que fueron útiles antes, en etapas tempranas de la vida individual. En tal
sentido existen modelos teóricos (p.e. Kardong, 1998) que combinan la mortalidad al azar de crías de serpientes con el crecimiento adulto continuado,
tratando de dar cuenta de la pospuesta senescencia observada.
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Electroneurobiología
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